DE102019107285A1

DE102019107285A1 - Pedalanordnung für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102019107285A1
Application number: DE102019107285.9A
Authority: DE
Inventors: James Wojciechowski; Tomasz R. Warzecha; James A. Webster; Daniel D. Rodrigues
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2019-10-02
Also published as: CN110315970B; CN110315970A; US20190302827A1; US10739809B2

Abstract

Ein Kraftfahrzeug beinhaltet eine Karosserie mit einem Fahrgastraum und mindestens eine Pedaleinheit zum Steuern der Fahrzeugbeschleunigung oder -bremsung. Die Pedaleinheit ist verschiebbar mit einem inneren Strukturpunkt gekoppelt, der innerhalb des Fahrgastraums angeordnet ist und zwischen der ersten und zweiten Position in Bezug auf den Strukturpunkt verschiebbar ist. Mindestens ein Pedal, das von einem Insassen betätigt werden kann, ist mit der Pedaleinheit gekoppelt. Das Fahrzeug beinhaltet zusätzlich ein Stellglied, das funktionsfähig mit der Pedaleinheit gekoppelt und konfiguriert ist, um die Pedaleinheit selektiv zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen. Das Fahrzeug beinhaltet ferner mindestens eine Steuerung. Die Steuerung ist konfiguriert, um als Reaktion auf das Eintreten einer ersten Betriebsbedingung das Stellglied zu steuern, um die Pedaleinheit in die erste Position zu bewegen, und als Reaktion auf das Eintreten einer zweiten Betriebsbedingung das Stellglied zu steuern, um die Pedaleinheit in die zweite Position zu bewegen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fahrzeuge, die durch automatisierte Fahrsysteme gesteuert werden, insbesondere jene, die konfiguriert sind, um die Fahrzeuglenkung, die Beschleunigung und das Bremsen während eines Antriebszyklus ohne menschliches Eingreifen automatisch zu steuern.
EINELITUNG
Der Betrieb von modernen Fahrzeugen wird zunehmend automatisierter, d. h. Fahrzeuge übernehmen die Fahrsteuerung mit geringerem Eingriff des Fahrers. Die Fahrzeugautomatisierung wurde kategorisiert nach nummerischen Ebenen von null, entsprechend keiner Automatisierung mit voller menschlicher Kontrolle, bis Fünf, entsprechend der vollen Automatisierung ohne menschliche Kontrolle. Verschiedene automatisierte Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise Geschwindigkeitsregelung, adaptive Geschwindigkeitsregelung und Parkassistenzsysteme, entsprechen niedrigeren Automatisierungsebenen, während echte „fahrerlose“ Fahrzeuge mit höheren Automatisierungsebenen übereinstimmen.
KURZDARSTELLUNG
Ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Karosserie mit einem Fahrgastraum und mindestens eine Pedaleinheit zum Steuern der Fahrzeugbeschleunigung oder -bremsung. Die Pedaleinheit ist beweglich mit einem inneren Strukturpunkt gekoppelt, der im Fahrgastraum angeordnet ist. Die Pedaleinheit ist zwischen einer ersten Position in Bezug auf den Strukturpunkt und einer zweiten Position in Bezug auf den Strukturpunkt beweglich. Das Fahrzeug beinhaltet auch mindestens ein Pedal, das von einem Insassen betätigt werden kann und mit der Pedaleinheit gekoppelt ist. Das Fahrzeug beinhaltet zusätzlich ein Stellglied, das funktionsfähig mit der Pedaleinheit gekoppelt und konfiguriert ist, um die Pedaleinheit selektiv zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen. Das Fahrzeug beinhaltet ferner mindestens eine Steuerung. Die Steuerung ist konfiguriert, um als Reaktion auf das Eintreten einer ersten Betriebsbedingung das Stellglied zu steuern, um die Pedaleinheit in die erste Position zu bewegen, und als Reaktion auf das Eintreten einer zweiten Betriebsbedingung das Stellglied zu steuern, um die Pedaleinheit in die zweite Position zu bewegen.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug zusätzlich eine bogenförmige Spur, die fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, und die mindestens eine Pedaleinheit ist verschiebbar mit der bogenförmigen Spur gekoppelt. In derartigen Ausführungsformen umfasst die erste Position in Bezug auf den Strukturpunkt eine erste Position in Bezug auf die bogenförmige Spur, und die zweite Position in Bezug auf den Strukturpunkt umfasst eine zweite Position in Bezug auf die bogenförmige Spur.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug zusätzlich eine Achse, die fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, und die mindestens eine Pedaleinheit ist schwenkbar mit der Achse gekoppelt. In derartigen Ausführungsformen umfasst die erste Position in Bezug auf den Strukturpunkt eine erste Winkelposition in Bezug auf die Achse, und die zweite Position in Bezug auf den Strukturpunkt umfasst eine zweite Winkelposition in Bezug auf die Achse.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug zusätzlich eine schwenkbare Schnittstelle mit einem ersten Abschnitt, der fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, und einem zweiten Abschnitt, der in Bezug auf den ersten Abschnitt schwenkbar ist, wobei die mindestens eine Pedaleinheit mit dem zweiten Abschnitt gekoppelt ist. In derartigen Ausführungsformen umfasst die erste Position in Bezug auf den Strukturpunkt eine erste Winkelposition in Bezug auf den ersten Abschnitt, und die zweite Position in Bezug auf den Strukturpunkt umfasst eine zweite Winkelposition in Bezug auf den ersten Abschnitt.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug zusätzlich eine bogenförmige Spur, die fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, und eine schwenkbare Schnittstelle mit einem ersten Abschnitt, der fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, und einem zweiten Abschnitt, der in Bezug auf den ersten Abschnitt schwenkbar ist. In derartigen Ausführungsformen umfasst die mindestens eine Pedaleinheit eine erste Pedaleinheit, die verschiebbar mit der bogenförmigen Spur und eine zweite Pedaleinheit, die fest mit dem zweiten Abschnitt verbunden ist.
In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst das Stellglied einen Elektromotor.
In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst der erste Betriebszustand ein automatisiertes Antriebssystem, welches das Fahrzeugfahrverhalten steuert, und der zweite Betriebszustand umfasst das automatisierte Antriebssystem, welches das Fahrzeugfahrverhalten nicht steuert.
Eine Pedalanordnung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Pedaleinheit mit einer Montageanordnung, die einen Drehzapfen und ein Pedal, das schwenkbar mit dem Drehzapfen gekoppelt ist, trägt. Das Pedal ist durch einen Insassen betätigbar. Die Pedalanordnung beinhaltet zusätzlich ein Stellglied, das mit der Pedaleinheit gekoppelt und konfiguriert ist, um die Pedaleinheit in einer Vielzahl von verschiedenen Positionen zu betätigen. Die Vielzahl von verschiedenen Positionen beinhaltet eine ausgefahrene Position und eine verstaute Position. Das Stellglied ist konfiguriert, um die Pedaleinheit als Reaktion auf einen Ausfahrbefehl einer Steuerung in die ausgefahrene Position zu bringen und die Pedaleinheit als Reaktion auf einen Verfahrbefehl der Steuerung in die verstaute Position zu bringen.
In einer exemplarischen Ausführungsform ist die Steuerung konfiguriert, um den Ausfahrbefehl als Reaktion auf die Erfüllung eines ersten Betriebszustands zu erzeugen und den Verstaubefehl als Reaktion auf die Erfüllung eines zweiten Betriebszustands zu erzeugen. Der zweite Betriebszustand kann ein automatisiertes Antriebssystem beinhalten, welches das Fahrzeugfahrverhalten steuert, und der erste Betriebszustand kann das automatisierte Antriebssystem beinhalten, welches das Fahrzeugfahrverhalten nicht steuert.
In einer exemplarischen Ausführungsform ist die Pedaleinheit verschiebbar mit einem inneren Strukturpunkt eines Fahrzeuginnenraums gekoppelt, und die Vielzahl der verschiedenen Positionen beinhaltet eine Vielzahl von unterschiedlichen Positionen der Pedaleinheit in Bezug auf den inneren Strukturpunkt.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die Anordnung zusätzlich eine bogenförmige Spur, wobei die Pedaleinheit verschiebbar mit der bogenförmigen Spur gekoppelt ist. In derartigen Ausführungsformen beinhaltet die ausgefahrene Position eine erste Position in Bezug auf die bogenförmige Spur, und die verstaute Position beinhaltet eine zweite Position in Bezug auf die bogenförmige Spur.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die Anordnung zusätzlich eine Achse, wobei die Pedaleinheit verschiebbar mit der Achse gekoppelt ist. In derartigen Ausführungsformen beinhaltet die ausgefahrene Position eine erste Winkelposition in Bezug auf die Achse und die verstaute Position eine zweite Winkelposition in Bezug auf die Achse.
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die Anordnung zusätzlich eine schwenkbare Schnittstelle mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt, der in Bezug auf den ersten Abschnitt schwenkbar ist, wobei die Pedaleinheit mit dem zweiten Abschnitt gekoppelt ist. In derartigen Ausführungsformen beinhaltet die ausgefahrene Position eine erste Winkelposition in Bezug auf den ersten Abschnitt und die verstaute Position eine zweite Winkelposition in Bezug auf den ersten Abschnitt.
Ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Bereitstellen eines Fahrzeugs mit einem ersten Stellglied, das zum Steuern der Fahrzeugbeschleunigung oder -bremsung konfiguriert ist, einer Steuerung, die zum selektiven Steuern des Stellglieds in einem autonomen Modus gemäß einem automatisierten Antriebssystem konfiguriert ist, eine Pedaleinheit mit einer Montageanordnung, die einen Drehzapfen und ein Pedal trägt, das schwenkbar mit dem Drehzapfen gekoppelt ist, und ein zweites Stellglied, das mit der Pedaleinheit gekoppelt und konfiguriert ist, um die Pedaleinheit zwischen einer Vielzahl von verschiedenen Positionen zu betätigen, einschließlich einer ausgefahrenen Position und einer verstauten Position. Das Verfahren beinhaltet zusätzlich, als Reaktion auf die Steuerung, die das erste Stellglied im autonomen Modus steuert, die automatische Steuerung des zweiten Stellglieds über die Steuerung, um die Pedaleinheit in die verstaute Position zu bringen. Das Verfahren beinhaltet ferner, als Reaktion auf die Steuerung, die das erste Stellglied im autonomen Modus steuert, die automatische Steuerung des zweiten Stellglieds über die Steuerung, um die Pedaleinheit in die ausgefahrene Position zu bringen.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung stellen eine Reihe von Vorteilen bereit. So sieht die vorliegende Offenbarung beispielsweise ein System und Verfahren vor, um einem Fahrzeugführer bei Bedarf Steuerschnittstellen bereitzustellen und diese Steuerschnittstellen bei Bedarf aus dem Weg des Bedieners zu verlagern, um unbeabsichtigte Steuereingaben zu vermeiden und den Komfort für den Insassen zu erhöhen.
Die vorstehenden und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm eines Kommunikationssystems, das ein autonom gesteuertes Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet;
2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines automatisierten Antriebssystems (ADS) für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine erste Ansicht einer Pedalanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine Teilansicht der Pedalanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 ist eine Detailansicht einer Pedaleinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 ist eine zweite Ansicht einer Pedalanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
7 ist eine Vorderansicht einer Pedalanordnung gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
8 ist eine erste Seitenansicht der Pedalanordnung gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
9 ist eine zweite Seitenansicht der Pedalanordnung gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
10 ist eine Vorderansicht einer Pedalanordnung gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
11 ist eine erste Seitenansicht der Pedalanordnung gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
12 ist eine zweite Seitenansicht der Pedalanordnung gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
13 ist eine Flussdiagrammdarstellung eines Verfahrens zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Daher sind die hierin offenbarten spezifischen strukturellen und funktionellen Details nicht als Einschränkung zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage. Die verschiedenen Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, können mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
1 veranschaulicht schematisch eine Betriebsumgebung, die ein mobiles Fahrzeugkommunikations- und Steuersystem 10 für ein Kraftfahrzeug 12 umfasst. Das Kommunikations- und Steuersystem 10 für das Fahrzeug 12 beinhaltet im Allgemeinen ein oder mehrere Mobilfunkanbietersysteme 60, ein Festnetz 62, einen Computer 64, eine mobile Vorrichtung 57, wie beispielsweise ein Smartphone, und eine Fernzugriffszentrale 78.
Das in 1 schematisch dargestellte Fahrzeug 12 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als Pkw dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs), Schiffe, Flugzeuge usw. verwendet werden können. Das Fahrzeug 12 beinhaltet ein Antriebssystem 13, das in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem beinhalten kann.
Das Fahrzeug 12 beinhaltet zudem ein Getriebe 14, das so konfiguriert ist, dass es Leistung vom Antriebssystem 13 auf eine Vielzahl von Fahrzeugrädern 15 gemäß wählbaren Drehzahlverhältnissen überträgt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebe 14 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten.
Das Fahrzeug 12 beinhaltet zusätzlich Radbremsen 17, die so konfiguriert sind, dass sie ein Bremsmoment an die Fahrzeugräder 15 liefern. Die Radbremsen 17 können in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, ein regeneratives Bremssystem, wie z. B. eine Elektromaschine und/oder andere geeignete Bremssysteme, beinhalten.
Das Fahrzeug 12 beinhaltet zudem ein Lenksystem 16. Während in einigen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung als ein Lenkrad dargestellt, kann das Lenksystem 16 kein Lenkrad beinhalten.
Das Fahrzeug 12 beinhaltet zusätzlich mindestens eine Steuerpedalanordnung 18. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die mindestens eine Steuerpedalanordnung 18 ein erstes Pedal, das als Gaspedal bezeichnet werden kann, zum Steuern des Antriebssystems 13 und ein zweites Pedal, das als Bremspedal bezeichnet werden kann, zum Steuern der Radbremsen 17. Die mindestens eine Pedalanordnung 18 ist in einer Pedaleinheit vorgesehen. Eine Pedaleinheit bezieht sich auf eine Pedaleinheit, die eine oder mehrere Pedaleinheiten 18, einen Schwenkarm oder Drehzapfen, mit dem die Pedal einheit 18 schwenkbar gekoppelt ist, und eine Montageanordnung oder ein Gehäuse umfasst, die den Drehzapfen und das Pedal 18 trägt. Die Montageanordnung oder das Gehäuse kann mit einem Fahrzeugboden, einer Innenverkleidung oder einem anderen Strukturpunkt gekoppelt werden, der in der Nähe eines Fahrersitzes angeordnet ist, sodass ein Bediener des Fahrzeugs 12 darauf zugreifen kann.
Das Fahrzeug 12 beinhaltet ein drahtloses Kommunikationssystem 28, das konfiguriert ist, um drahtlos mit anderen Fahrzeugen („V2V“) und/oder Infrastruktur („V2I“) zu kommunizieren. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationssystem 28 konfiguriert, um über einen dedizierten Kurzstreckenkommunikationskanal (DSRC) zu kommunizieren. DSRC-Kanäle beziehen sich auf Einweg- oder Zweiwege-Kurzstrecken- bis Mittelklasse-Funkkommunikationskanäle, die speziell für den Automobilbau und einen entsprechenden Satz von Protokollen und Standards entwickelt wurden. Drahtlose Kommunikationssysteme, die für die Kommunikation über zusätzliche oder alternative drahtlose Kommunikationsstandards wie IEEE 802.11 und zellulare Datenkommunikation konfiguriert sind, werden jedoch ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Offenbarung berücksichtigt.
Das Antriebssystem 13, das Getriebe 14, das Lenksystem 16, die Radbremsen 17 und die Pedalanordnung 18 stehen in Verbindung mit oder unter der Steuerung von mindestens einer Steuerung 22. Obgleich zu Veranschaulichungszwecken als eine einzige Einheit dargestellt, kann die Steuereinheit 22 zusätzlich eine oder mehrere andere „Steuereinheiten“ beinhalten. Die Steuerung 22 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) beinhalten, die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder Medien in Verbindung steht. Computerlesbare Speichergeräte oder Medien können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Aufrechterhaltungsspeicher („Keep-Alive-Memory, KAM“) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet ist. Computerlesbare Speichergeräte oder Medien können unter Verwendung einer beliebigen Anzahl an bekannten Speichergeräten, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichergeräten implementiert sein, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuereinheit 22 beim Steuern des Fahrzeugs verwendet werden.
Die Steuerung 22 beinhaltet ein automatisiertes Antriebssystem (ADS) 24 zum automatischen Steuern verschiedener Stellglieder im Fahrzeug. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das ADS 24 ein sogenanntes Level-Vier- oder Level-Fünf-Automatisierungssystem. Ein Level-Vier-System zeigt eine „hohe Automatisierung“ unter Bezugnahme auf die Fahrmodus-spezifische Leistung durch ein automatisiertes Fahrsystem aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe an, selbst wenn ein menschlicher Fahrer nicht angemessen auf eine Anforderung einzugreifen, reagiert. Ein Level-Fünf-System zeigt eine „Vollautomatisierung“ an und verweist auf die Vollzeitleistung eines automatisierten Fahrsystems aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter allen Fahrbahn- und Umgebungsbedingungen, die von einem menschlichen Fahrer verwaltet werden können. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das ADS 24 so konfiguriert, dass es das Antriebssystem 13, das Getriebe 14, das Lenksystem 16 und die Radbremsen 17 steuert, um die Fahrzeugbeschleunigung, das Lenken und das Bremsen ohne menschliches Eingreifen über eine Vielzahl von Stellgliedern 30 in Reaktion auf Eingaben von einer Vielzahl von Sensoren 26, wie z. B. GPS, RADAR, LIDAR, optischen Kameras, thermischen Kameras, Ultraschallsensoren und/oder zusätzlichen Sensoren, zu steuern.
1 veranschaulicht mehrere vernetzte Geräte, die mit dem drahtlosen Kommunikationssystem 28 des Fahrzeugs 12 kommunizieren können. Eine der vernetzten Vorrichtungen, die über das drahtlose Kommunikationssystem 28 mit dem Fahrzeug 12 kommunizieren können, ist die mobile Vorrichtung 57. Die mobile Vorrichtung 57 kann eine Computerverarbeitungsfähigkeit, einen Sender-Empfänger, der mit einem drahtlosen Nahbereichsprotokoll kommunizieren kann, und eine visuelle Smartphone-Anzeige 59 beinhalten. Die Computerverarbeitungsfähigkeit beinhaltet einen Mikroprozessor in Form einer programmierbaren Vorrichtung, die eine oder mehrere in einer internen Speicherstruktur gespeicherte Befehle beinhaltet und angewendet wird, um binäre Eingaben zu empfangen und binäre Ausgaben zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die mobile Vorrichtung 57 ein GPS-Modul, das GPS-Satellitensignale empfangen und GPS-Koordinaten basierend auf diesen Signalen erzeugen kann. In weiteren Ausführungsformen beinhaltet die mobile Vorrichtung 57 eine Mobilfunk-Kommunikationsfunktionalität, wodurch die mobile Vorrichtung 57, wie hierin erläutert, Sprach- und/oder Datenkommunikationen über das Mobilfunkanbietersystem 60 unter Verwendung eines oder mehrerer Mobilfunk-Kommunikationsprotokolle durchführt. Die visuelle Smartphone-Anzeige 59 kann zudem einen Berührungsbildschirm als grafische Benutzeroberfläche beinhalten.
Das Mobilfunkanbietersystem 60 ist vorzugsweise ein Mobiltelefonsystem, das eine Vielzahl von Mobilfunktürmen 70 (nur einer dargestellt), eine oder mehrere Mobilvermittlungsstellen (MSCs) 72, sowie alle anderen Netzwerkkomponenten beinhaltet, die zum Verbinden des Mobilfunkanbietersystems 60 mit dem Festnetz 62 erforderlich sind. Jeder Mobilfunkturm 70 beinhaltet Sende- und Empfangsantennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen von unterschiedlichen Mobilfunktürmen mit der MSC 72 entweder direkt oder über zwischengeschaltete Geräte, wie z. B. eine Basisstationssteuereinheit, verbunden sind. Das Mobilfunkanbietersystems 60 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie, darunter auch beispielsweise analoge Technologien, wie z. B. AMPS, oder digitale Technologien, wie z. B. CDMA (z. B. CDMA2000) oder GSM/GPRS, implementieren. Andere Mobilfunkturm/Basisstation/MSC-Anordnungen sind möglich und könnten mit dem Drahtlosträgersystem 60 verwendet werden. So könnten sich beispielsweise die Basisstation und der Mobilfunkturm an derselben Stelle oder entfernt voneinander befinden, jede Basisstation könnte für einen einzelnen Mobilfunkturm zuständig sein oder eine einzelne Basisstation könnte verschiedene Mobilfunktürme bedienen, oder verschiedene Basisstationen könnten mit einer einzigen MSC gekoppelt werden, um nur einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
Abgesehen vom Verwenden des Mobilfunkanbietersystems 60 kann ein unterschiedliches Mobilfunkanbietersystem in der Form von Satellitenkommunikation verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug 12 bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Kommunikationssatelliten 66 und einer Uplink-Sendestation 67 erfolgen. Bei der unidirektionalen Kommunikation kann es sich beispielsweise um Satellitenradiodienste handeln, worin die Programmierinhalte (Nachrichten, Musik usw.) von der Sendestation 67 empfangen, für das Hochladen gepackt und anschließend an den Satelliten 66 gesendet wird, der die Programmierung an die Teilnehmer ausstrahlt. Bei der bidirektionalen Kommunikation kann es sich beispielsweise um Satellitentelefondienste handeln, die den Satelliten 66 verwenden, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 12 und der Station 67 weiterzugeben. Die Satellitentelefonie kann entweder zusätzlich oder anstelle des Drahtlosträgersystems 60 verwendet werden.
Das Festnetz 62 kann ein herkömmliches landgebundenes Telekommunikationsnetzwerk sein, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Mobilfunkanbietersystem 60 mit der Fernzugriffszentrale 78 verbindet. So kann beispielsweise das Festnetz 62 ein öffentliches Telekommunikationsnetz (PSTN) beinhalten, wie es beispielsweise verwendet wird, um fest verdrahtete Telefonie, paketvermittelte Datenkommunikationen und die Internetinfrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetzes 62 könnten durch Verwenden eines normalen drahtgebundenen Netzwerks, eines Lichtleiter- oder eines anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzes, von Stromleitungen, anderen drahtlosen Netzwerken, wie z. B. drahtlosen lokalen Netzwerken (WLANs) oder Netzwerken, die drahtlosen Breitbandzugang (BWA) bereitstellen oder einer Kombination derselben implementiert sein. Weiterhin muss die Fernzugriffszentrale 78 nicht über das Festnetz 62 verbunden sein, sondern könnte Funktelefonausrüstung beinhalten, sodass sie direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, wie z. B. dem Mobilfunkanbietersystem 60, kommunizieren kann.
Obgleich in 1 als ein einziges Gerät dargestellt, kann der Computer 64 eine Anzahl von Computern beinhalten, die über ein privates oder öffentliches Netzwerk, wie z. B. das Internet, zugänglich sind. Jeder Computer 64 kann für einen oder mehrere Zwecke verwendet werden. In einer exemplarischen Ausführungsform kann der Computer 64 als ein Webserver konfiguriert sein, der durch das Fahrzeug 12 über das drahtlose Kommunikationssystem 28 und den Mobilfunkanbieter 60 zugänglich ist. Zu anderen derart zugänglichen Computern 64 können beispielsweise gehören: ein Computer in einer Reparaturwerkstatt, der Diagnoseinformationen und andere Fahrzeugdaten vom Fahrzeug über das drahtlose Kommunikationssystem 28 oder einen Speicherort eines Drittanbieters hochgeladen werden können oder aus welchem Fahrzeugdaten oder sonstigen Informationen, entweder durch Kommunikation mit dem Fahrzeug 12, der Fernzugriffszentrale 78, der mobilen Vorrichtung 57 oder einer Kombination aus diesen bereitgestellt werden. Der Computer 64 kann eine durchsuchbare Datenbank und ein Datenbankverwaltungssystem instandhalten, das die Eingabe, Löschung und Änderung von Daten, sowie den Empfang von Anfragen ermöglicht, um Daten innerhalb der Datenbank zu lokalisieren. Der Computer 64 kann zudem für die Bereitstellung von Internetverbindungen, wie z. B. DNS-Diensten, oder als Netzwerkadressenserver verwendet werden, der DHCP oder ein anderes geeignetes Protokoll verwendet, um dem Fahrzeug 12 eine IP-Adresse zuzuweisen. Der Computer 64 kann mit mindestens einem zusätzlichen Fahrzeug zusätzlich zum Fahrzeug 12 kommunizieren. Das Fahrzeug 12 und alle zusätzlichen Fahrzeuge können gemeinsam als Flotte bezeichnet werden.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet das ADS 24 mehrere verschiedene Steuersysteme, einschließlich mindestens eines Wahrnehmungssystem 32 zum Feststellen des Vorhandenseins, der Position, der Klassifizierung und der Bahn der erkannten Eigenschaften oder Objekte in der Nähe des Fahrzeugs. Das Wahrnehmungssystem 32 ist so konfiguriert, dass es Eingaben, wie beispielsweise in 1 veranschaulicht, von einer Vielzahl von Sensoren 26 empfängt und Sensoreingaben synthetisiert und verarbeitet, um Parameter zu erzeugen, die als Eingaben für andere Steueralgorithmen des ADS 24 verwendet werden.
Das Wahrnehmungssystem 32 umfasst ein Sensorfusions- und Vorverarbeitungsmodul 34, das die Sensordaten 27 aus der Vielzahl der Sensoren 26 verarbeitet und synthetisiert. Das Sensorfusions- und Vorverarbeitungsmodul 34 führt eine Kalibrierung der Sensordaten 27 durch, einschließlich, aber nicht beschränkt auf LIDAR-zu-LIDAR-Kalibrierung, Kamera-zu-LIDAR-Kalibrierung, LIDAR-zu-Chassis-Kalibrierung und LIDAR-Strahlintensitätskalibrierung. Das Sensorfusions- und Vorverarbeitungsmodul 34 gibt vorverarbeitete Sensorausgaben 35 aus.
Ein Klassifizierungs- und Segmentierungsmodul 36 empfängt die vorverarbeitete Sensorausgabe 35 und führt Objektklassifizierung, Bildklassifizierung, Ampelklassifizierung, Objektsegmentierung, Bodensegmentierung und Objektverfolgungsprozesse durch. Die Objektklassifizierung beinhaltet, ist aber nicht beschränkt auf die Identifizierung und Klassifizierung von Objekten in der Umgebung, einschließlich Identifizierung und Klassifizierung von Verkehrssignalen und -zeichen, RADAR-Fusion und -verfolgung, um die Platzierung und das Sichtfeld (FOV) des Sensors und die falsche positive Ablehnung über die LIDAR-Fusion zu berücksichtigen, um die vielen falschen Positiven zu beseitigen, die in einer städtischen Umgebung existieren, wie zum Beispiel Schachtabdeckungen, Brücken, in die Fahrbahn ragende Bäume oder Lichtmasten und andere Hindernisse mit einem hohen RADAR-Querschnitt, die aber nicht die Fähigkeit des Fahrzeugs beeinflussen, entlang seines Kurses zu fahren. Zusätzliche Objektklassifizierungs- und Verfolgungsprozesse, die durch das Klassifizierungs- und Segmentierungsmodell 36 durchgeführt werden, beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Freespace-Erkennung und High-Level-Tracking, die Daten von RADAR-Spuren, LIDAR-Segmentierung, LIDAR-Klassifizierung, Bildklassifizierung, Objektform-Passmodellen, semantischen Informationen, Bewegungsvorhersage, Rasterkarten, statischen Hinderniskarten und andere Quellen verschmelzen, um qualitativ hochwertige Objektspuren zu erzeugen. Das Klassifizierungs- und Segmentierungsmodul 36 führt zusätzlich eine Verkehrssteuerungs-Klassifizierungs- und Verkehrssteuerungsvorrichtungsverschmelzung mit Spurassoziations- und Verkehrssteuerungsvorrichtungsverhaltensmodellen durch. Das Klassifizierungs- und Segmentierungsmodul 36 erzeugt eine Objektklassifizierungs- und Segmentierungsausgabe 37, die eine Objektidentifikationsinformation enthält.
Ein Lokalisierungs- und Abbildungsmodul 40 verwendet die Objektklassifizierungs- und Segmentierungsausgabe 37, um Parameter zu berechnen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Schätzungen der Position und Orientierung des Fahrzeugs 12 in sowohl typischen als auch anspruchsvollen Antriebsszenarien. Zu diesen anspruchsvollen Antriebsszenarien gehören unter anderem dynamische Umgebungen mit vielen Autos (z. B. dichter Verkehr), Umgebungen mit großflächigen Obstruktionen (z. B. Fahrbahnbaustellen oder Baustellen), Hügel, mehrspurige Straßen, einspurige Straßen, eine Vielzahl von Straßenmarkierungen und Gebäuden oder deren Fehlen (z. B. Wohn- und Geschäftsbezirke) und Brücken und Überführungen (sowohl oberhalb als auch unterhalb eines aktuellen Straßensegments des Fahrzeugs).
Das Lokalisierungs- und Abbildungsmodul 40 enthält auch neue Daten, die als Ergebnis von erweiterten Kartenbereichen erfasst werden, die durch fahrzeugeigene Abbildungsfunktionen erhalten werden, die von Fahrzeug 12 während des Betriebs ausgeführt werden, und Zuordnungsdaten, die über das drahtlose Kommunikationssystem 28 an das Fahrzeug 12 „geschoben“ werden. Das Lokalisierungs- und Abbildungsmodul 40 aktualisiert die vorherigen Kartendaten mit den neuen Informationen (z. B. neue Spurmarkierungen, neue Gebäudestrukturen, Hinzufügen oder Entfernen von Baustellenzonen usw.), während unbeeinflusste Kartenbereiche unverändert bleiben. Beispiele von Kartendaten, die erzeugt oder aktualisiert werden können, beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf die Ausweichspurkategorisierung, die Spurgrenzerzeugung, die Spurverbindung, die Klassifizierung von Neben- und Hauptstraßen, die Klassifizierung der Links- und Rechtskurven und die Kreuzungsspurerstellung. Das Lokalisierungs- und Abbildungsmodul 40 erzeugt eine Lokalisierungs- und Abbildungsausgabe 41, welche die Position und Ausrichtung des Fahrzeugs 12 in Bezug auf erkannte Hindernisse und Straßenmerkmale umfasst.
Ein Fahrzeug-Odometrie-Modul 46 empfängt Daten 27 von den Fahrzeugsensoren 26 und erzeugt eine Fahrzeug-Odometrie-Ausgabe 47, die beispielsweise Fahrzeugkurs- und Geschwindigkeitsinformation beinhaltet. Ein absolutes Positionierungsmodul 42 empfängt die Lokalisierungs- und Abbildungsausgabe 41 und die Fahrzeug-Odometrieinformation 47 und erzeugt eine Fahrzeugpositionsausgabe 43, die in getrennten Berechnungen verwendet wird, wie unten erörtert wird.
Ein Objektvorhersagemodul 38 verwendet die Objektklassifizierungs- und Segmentierungsausgabe 37, um Parameter zu erzeugen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Position eines erkannten Hindernisses relativ zum Fahrzeug, einen vorhergesagten Weg des erkannten Hindernisses relativ zum Fahrzeug und eine Position und Orientierung der Fahrbahnen relativ zum Fahrzeug. Daten über den vorhergesagten Weg von Objekten (einschließlich Fußgänger, umliegende Fahrzeuge und andere bewegte Objekte) werden als Objektvorhersageausgabe 39 ausgegeben und in getrennten Berechnungen verwendet, wie unten erörtert wird.
Das ADS 24 enthält auch ein Beobachtungsmodul 44 und ein Interpretationsmodul 48. Das Beobachtungsmodul 44 erzeugt eine Beobachtungsausgabe 45, die vom Interpretationsmodul 48 empfangen wird. Das Beobachtungsmodul 44 und das Interpretationsmodul 48 erlauben den Zugriff durch die Fernzugriffszentrale 78. Das Interpretationsmodul 48 erzeugt eine interpretierte Ausgabe 49, die eine zusätzliche Eingabe enthält, die von der Fernzugriffszentrale 78 bereitgestellt wird, sofern vorhanden.
Ein Wegplanungsmodul 50 verarbeitet und synthetisiert die Objektvorhersageausgabe 39, die interpretierte Ausgabe 49 und zusätzliche Kursinformationen 79, die von einer Online-Datenbank oder der Fernzugriffszentrale 78 empfangen werden, um einen Fahrzeugweg zu bestimmen, der verfolgt werden soll, um das Fahrzeug unter Beachtung der Verkehrsgesetze und Vermeidung von erkannten Hindernissen auf dem gewünschten Kurs zu halten. Das Wegplanungsmodul 50 verwendet Algorithmen, die konfiguriert sind, um beliebige erkannte Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs zu vermeiden, das Fahrzeug in einer gegenwärtigen Fahrspur zu halten und das Fahrzeug auf dem gewünschten Kurs zu halten. Das Wegplanungsmodul 50 gibt die Fahrzeugweginformationen als Wegplanungsausgabe 51 aus. Die Wegplanungsausgabe 51 beinhaltet eine vorgegebene Fahrzeugroute auf der Grundlage der Route, eine Fahrzeugposition relativ zu der Route, Position und Orientierung der Fahrspuren und das Vorhandensein und den Weg erfasster Hindernisse.
Ein erstes Steuermodul 52 verarbeitet und synthetisiert die Wegplanungsausgabe 51 und die Fahrzeugpositionsausgabe 43 zum Erzeugen einer ersten Steuerausgabe 53. Das erste Steuermodul 52 enthält auch die Kursinformation 79, die von der Fernzugriffszentrale 78 im Falle einer Fernübernahmebetriebsart des Fahrzeugs bereitgestellt wird.
Ein Fahrzeugsteuermodul 54 empfängt die erste Steuerausgabe 53 sowie die Geschwindigkeits- und Richtungsinformation 47, die von der Fahrzeug-Odometrie 46 empfangen wird, und erzeugt einen Fahrzeugsteuerausgabe 55. Die Fahrzeugsteuerausgabe 55 beinhaltet einen Satz Stellgliedbefehle, um den befohlenen Weg vom Fahrzeugsteuermodul 54 zu erreichen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf einen Lenkbefehl, einen Schaltbefehl, einen Drosselbefehl und einen Bremsbefehl.
Die Fahrzeugsteuerausgabe 55 wird an die Stellglieder 30 übermittelt. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhalten die Stellglieder 30 eine Lenksteuerung, eine Schaltsteuerung, eine Drosselsteuerung und eine Bremssteuerung. Die Lenksteuerung kann beispielsweise ein Lenksystem 16 steuern, wie in 1 veranschaulicht. Die Gangschaltsteuerung kann beispielsweise ein Getriebe 14 steuern, wie in 1 veranschaulicht. Die Drosselklappensteuerung kann beispielsweise ein Antriebssystem 13 steuern, wie in 1 veranschaulicht. Die Bremssteuerung kann beispielsweise die Radbremsen 17 steuern, wie in 1 veranschaulicht.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Fahrzeug 12 ein sogenanntes Doppelmodus-Fahrzeug, das von einem menschlichen Fahrer oder dem ADS 24 bedient werden kann. Wenn das Fahrzeug 12 unter der Steuerung eines menschlichen Fahrers steht, sollten Steuerschnittstellen wie ein Lenkrad und das mindestens eine Pedal 18 für den menschlichen Fahrer zugänglich sein. Wenn sich das Fahrzeug 12 jedoch unter der Steuerung des ADS 24 befindet, kann die menschliche Bedienung dieser Steuerschnittstellen nicht erforderlich, unerwünscht oder beides sein.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 3 bis 6 ist eine Pedalanordnung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Die Pedalanordnung 100 beinhaltet eine erste Pedaleinheit 102 und eine zweite Pedaleinheit 104. Die erste Pedaleinheit 102 weist einen ersten Pedalarm 106 auf, der konfiguriert ist, um eine erste Schwenkachse 107 zu schwenken, wenn er von einem Bediener gedrückt wird. Die zweite Pedal einheit 104 weist einen zweiten Pedalarm 108 auf, der konfiguriert ist, um eine zweite Schwenkachse 109 zu schwenken, wenn er von einem Bediener gedrückt wird. In der veranschaulichten Ausführungsform kann der erste Pedalarm 106 als Bremspedal und der zweite Pedalarm 108 als Gaspedal bezeichnet werden.
Die erste Pedaleinheit 102 ist über eine drehbare Schnittstelle 110 an einem Strukturpunkt des Fahrzeugs 12 montiert. In einer exemplarischen Ausführungsform ist der Strukturpunkt auf oder in der Nähe eines Bodens der Kabine des Fahrzeugs 12 angeordnet. Die drehbare Schnittstelle 110 wird nun unter Bezugnahme auf 4 ausführlicher beschrieben. Die drehbare Schnittstelle 110 beinhaltet einen festen Abschnitt 112, einen drehbaren Abschnitt 114 und ein erstes Stellglied 116. Der feste Abschnitt 112 ist mit dem Strukturpunkt des Fahrzeugs gekoppelt. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst der drehbare Abschnitt 114 ein im Allgemeinen scheibenförmiges Element, das sich innerhalb einer mit dem festen Abschnitt 112 gekoppelten Spur drehen kann. Das erste Stellglied 116 ist konfiguriert, um den drehbaren Abschnitt 114 in Bezug auf den festen Abschnitt 112 um eine Drehachse 124 zu drehen. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst das erste Stellglied 116 einen Elektromotor, der mit einem unteren Abschnitt des drehbaren Abschnitts 114 gekoppelt ist. Jedoch kann das erste Stellglied 116 in anderen Ausführungsformen andere Formen annehmen, z.B. einen Elektromotor, der mit einem Stirnradgetriebe gekoppelt ist, das an einem Umfang des drehbaren Abschnitts 114 angeordnet ist. In der veranschaulichten Ausführungsform erstreckt sich die Drehachse 124 im Allgemeinen in Längsrichtung, z. B. in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs 12. Jedoch kann die drehbare Schnittstelle 110 in anderen Ausführungsformen um andere Achsen drehbar sein, wie im Folgenden näher erläutert wird.
Die zweite Pedaleinheit 104 ist über eine bogenförmige Spur 118 an einem Strukturpunkt des Fahrzeugs 12 montiert. Ein bewegliches Element 120 ist mit der Spur 118 gekoppelt, z. B. über Gleitschienen, und konfiguriert, um sich zwischen einer Vielzahl von Positionen in Bezug auf die Spur 118 zu bewegen. Ein zweites Stellglied 122 ist konfiguriert, um das bewegliche Element 120 innerhalb der Vielzahl von Positionen zu bewegen. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst das zweite Stellglied 122 einen Elektromotor, der mit dem beweglichen Element 120 gekoppelt und mit einem Ritzelzahnrad versehen ist, das zum Verbinden mit Zähnen auf der Spur 118 konfiguriert ist. In anderen Ausführungsformen können das zweite Stellglied 122 und die Spur 118 jedoch auch andere Formen annehmen, wie beispielsweise ein Riemen- oder Riemenscheibensystem oder ein Ketten- und Kettenradsystem .
Das erste Stellglied 116 und das zweite Stellglied 122 stehen beide in Verbindung mit oder unter der Kontrolle der Steuerung 22 und sind konfiguriert, um die erste Pedaleinheit 102 bzw. die zweite Pedaleinheit 104 als Reaktion auf Befehle der Steuerung 22 zu bewegen.
Als Reaktion auf einen Verstaubefehl von der Steuerung 22 können das erste Stellglied 116 und das zweite Stellglied 122 die erste Pedal einheit 102 bzw. die zweite Pedal einheit 104 von einer ausgefahrenen Konfiguration, wie in 3 veranschaulicht, in eine verstaute Konfiguration, wie in 6 veranschaulicht, verschieben. In der veranschaulichten Ausführungsform bewegt das erste Stellglied 116 die erste Pedaleinheit 102 in die verstaute Konfiguration, indem es die erste Pedaleinheit 102 in Bezug auf die Drehachse 124 dreht, und das zweite Stellglied 122 bewegt die zweite Pedal einheit 104 in die verstaute Konfiguration, indem es die zweite Pedal einheit 104 in Bezug auf die Spur 118 verschiebt. Ebenso können das erste Stellglied 116 und das zweite Stellglied 122 als Reaktion auf einen Ausfahrbefehl der Steuerung 22 die erste Pedaleinheit 102 bzw. die zweite Pedaleinheit 104 von der ausgefahrenen Konfiguration in die verstaute Konfiguration bewegen, z. B. durch Umkehren der vorstehend beschriebenen Bewegungen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 7 bis 9 ist eine Pedalanordnung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Die Pedalanordnung 200 beinhaltet eine Pedaleinheit 202 mit einem ersten Pedalarm 206 und einem zweiten Pedalarm 208. In der veranschaulichten Ausführungsform kann der erste Pedalarm 206 als Bremspedal und der zweite Pedalarm 208 als Gaspedal bezeichnet werden.
Die Pedaleinheit 202 ist schwenkbar mit einer Achse 204 gekoppelt, die wiederum mit einem inneren Strukturpunkt des Fahrzeugs gekoppelt ist. Die Achse weist eine Mittelachse auf, die sich im Allgemeinen parallel zu den Schwenkachsen des ersten Pedalarms 206 und des zweiten Pedalarms 208 erstreckt. Die Pedaleinheit 202 ist mit einem Stellglied 210 versehen, das konfiguriert ist, um die Pedaleinheit 202 in Bezug auf die Achse 204 zu schwenken. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst das Stellglied 210 einen Elektromotor, der mit einem Stirnradgetriebe gekoppelt ist, das so konfiguriert ist, dass es mit Zähnen, die um den Umfang der Achse 204 herum vorgesehen sind, verbunden ist. Es werden jedoch auch andere Konfigurationen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung in Betracht gezogen. Die Pedaleinheit 202 ist auch mit einem Verriegelungselement 212 vorgesehen, das eine Nocke, Sperrklinke oder ein ähnliches Merkmal umfassen kann, das konfiguriert ist, um die Pedaleinheit 202 selektiv in einer gewünschten Ausrichtung in Bezug auf die Achse 204 zu halten.
Das Stellglied 210 ist in Verbindung mit oder unter der Kontrolle der Steuerung 22 und ist konfiguriert, um die Pedaleinheit 202 als Reaktion auf Befehle der Steuerung 22 zu bewegen. Als Reaktion auf einen Verstaubefehl der Steuerung 22 kann das Stellglied 210 die Pedaleinheit 202 von einer ausgefahrenen Konfiguration, wie in 8 veranschaulicht, in eine verstaute Konfiguration, wie in 9 veranschaulicht, verschieben. In der veranschaulichten Ausführungsform bewegt das Stellglied 210 die Pedaleinheit 202 in die verstaute Konfiguration, indem es die Pedaleinheit 202 in Bezug auf die Achse 204 schwenkt. Ebenso kann das Stellglied 210 als Reaktion auf einen Ausfahrbefehl der Steuerung 22 die Pedaleinheit 202 aus der verstauten Konfiguration in die ausgefahrene Konfiguration verschieben, z. B. durch Umkehren der vorstehend beschriebenen Bewegungen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 10 bis 12 ist eine Pedalanordnung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Die Pedalanordnung 300 beinhaltet eine Pedaleinheit 302 mit einem ersten Pedalarm 306 und einem zweiten Pedalarm 308. In der veranschaulichten Ausführungsform kann der erste Pedalarm 306 als Bremspedal und der zweite Pedalarm 308 als Gaspedal bezeichnet werden.
Die Pedaleinheit 302 ist über mindestens eine bogenförmige Spur 318 an einem Strukturpunkt des Fahrzeugs 12 montiert. Die Pedaleinheit 302 ist mit der Schiene 318 gekoppelt, z. B. über Gleitschienen, und ist konfiguriert, um sich zwischen einer Vielzahl von Positionen in Bezug auf die Spur 318 zu bewegen. Ein Stellglied 322 ist konfiguriert, um die Pedaleinheit 302 zwischen der Vielzahl von Positionen zu bewegen. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst das Stellglied 322 einen Elektromotor, der mit der Pedaleinheit 302 gekoppelt und mit einem Ritzelzahnrad zum Verbinden mit den Zähnen auf der Spur 318 vorgesehen ist. In anderen Ausführungsformen können das Stellglied 322 und die Spur 318 jedoch auch andere Formen annehmen, wie beispielsweise ein Riemen- oder Riemenscheibensystem oder ein Ketten- und Kettenradsystem.
Das Stellglied 322 ist in Verbindung mit oder unter der Kontrolle der Steuerung 22 und ist konfiguriert, um die Pedaleinheit 302 als Reaktion auf Befehle von der Steuerung 22 zu bewegen. Als Reaktion auf einen Verstaubefehl der Steuerung 22 kann das Stellglied 322 die Pedaleinheit 312 von einer ausgefahrenen Konfiguration, wie in 11 veranschaulicht, in eine verstaute Konfiguration, wie in 12 veranschaulicht, verschieben. In der veranschaulichten Ausführungsform bewegt das Stellglied 322 die Pedaleinheit 302 in die verstaute Konfiguration, indem es die Pedaleinheit 302 in Bezug auf die Schiene 318 verschiebt. Ebenso kann das Stellglied 322 als Reaktion auf einen Ausfahrbefehl der Steuerung 22 die Pedaleinheit 302 aus der verstauten Konfiguration in die ausgefahrene Konfiguration verschieben, z. B. durch Umkehren der vorstehend beschriebenen Bewegungen.
Unter Bezugnahme nun auf 13 ist ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs in Form eines Flussdiagramms veranschaulicht.
Ein Fahrzyklus des Fahrzeugs beginnt, wie bei Block 400 veranschaulicht.
Es wird eine Bestimmung durchgeführt, ob das Fahrzeug unter der Steuerung des ADS 24 steht, wie bei Operation 402 veranschaulicht. In einer exemplarischen Ausführungsform wird diese Bestimmung durch die Steuerung 22 vorgenommen.
Wenn die Bestimmung der Operation 402 positiv ist, d. h. das Fahrzeug unterliegt der Steuerung durch das ADS 24, dann wird die Pedalanordnung in eine verstaute Position gesteuert, wie bei Block 404 veranschaulicht. Dies kann beispielsweise durch die vorstehend in Bezug auf die 3 bis 12 beschriebenen Mechanismen und Verfahren erfolgen.
Wenn die Bestimmung der Operation 402 negativ ist, d. h. das Fahrzeug unterliegt nicht der Steuerung durch das ADS 24, dann wird die Pedalanordnung in eine ausgefahrene Position gesteuert, wie bei Block 406 veranschaulicht. Dies kann beispielsweise durch die vorstehend in Bezug auf die 3 bis 12 beschriebenen Mechanismen und Verfahren erfolgen.
Nachfolgend wird entweder bei Block 404 oder Block 406 bestimmt, ob der Fahrzyklus beendet ist, wie bei Block 408 veranschaulicht. In einer exemplarischen Ausführungsform wird diese Bestimmung durch die Steuerung 22 vorgenommen.
Wenn die Bestimmung der Operation 408 negativ ist, d. h. der Fahrzyklus ist noch nicht beendet, dann kehrt die Steuerung zur Operation 402 zurück. Der Algorithmus überwacht somit die ADS-Steuerung des Fahrzeugs und steuert die Pedalanordnung entsprechend, bis der aktuelle Fahrzyklus beendet ist.
Wenn die Bestimmung der Operation 408 positiv ist, d. h. der Fahrzyklus beendet ist, wird die Pedalanordnung auf eine Standardposition gesteuert, wie bei Block 410 veranschaulicht. In einer exemplarischen Ausführungsform entspricht die Standardposition der ausgefahrenen Position. In anderen Ausführungsformen kann die Standardposition jedoch der verstauten Position entsprechen. Der Algorithmus endet dann.
Wie zu sehen ist, sieht die vorliegende Offenbarung beispielsweise ein System und Verfahren vor, um einem Fahrzeugführer bei Bedarf Steuerschnittstellen bereitzustellen und diese Steuerschnittstellen bei Bedarf aus dem Weg des Bedieners zu verlagern, um unbeabsichtigte Steuereingaben zu vermeiden und den Komfort für den Insassen zu erhöhen.
Während exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen beinhaltet sind. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Beschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere exemplarische Aspekte der vorliegenden Offenbarung auszubilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Daher sind Ausführungsformen, die nach dem Stand der Technik, in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen beschrieben sind, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Kraftfahrzeug, umfassend: eine Karosserie, die einen Fahrgastraum aufweist; mindestens eine Pedaleinheit zum Steuern der Fahrzeugbeschleunigung oder - bremsung, wobei die Pedaleinheit beweglich mit einem innerhalb des Fahrgastraums angeordneten inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, wobei die Pedaleinheit zwischen einer ersten Position in Bezug auf den Strukturpunkt und einer zweiten Position in Bezug auf den Strukturpunkt verschiebbar ist; mindestens ein Pedal, das von einem Insassen betätigt werden kann und mit der Pedaleinheit gekoppelt ist; ein Stellglied, das funktionsfähig mit der Pedaleinheit gekoppelt und konfiguriert ist, um die Pedaleinheit selektiv zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen; und mindestens eine Steuerung, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf das Eintreten einer ersten Betriebsbedingung das Stellglied zu steuern, um die Pedaleinheit in die erste Position zu bewegen, und als Reaktion auf das Eintreten einer zweiten Betriebsbedingung das Stellglied zu steuern, um die Pedaleinheit in die zweite Position zu bewegen.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend eine bogenförmige Spur, die fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, worin die mindestens eine Pedaleinheit verschiebbar mit der bogenförmigen Spur gekoppelt ist, worin die erste Position in Bezug auf den Strukturpunkt eine erste Position in Bezug auf die bogenförmige Spur umfasst, und worin die zweite Position in Bezug auf den Strukturpunkt eine zweite Position in Bezug auf die bogenförmige Spur umfasst.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Achse, die fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, worin die mindestens eine Pedaleinheit schwenkbar mit der Achse gekoppelt ist, worin die erste Position in Bezug auf den Strukturpunkt eine erste Winkelposition in Bezug auf die Achse umfasst, und worin die zweite Position in Bezug auf den Strukturpunkt eine zweite Winkelposition in Bezug auf die Achse umfasst.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend eine schwenkbare Schnittstelle mit einem ersten Abschnitt, der fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, und einem zweiten Abschnitt, der in Bezug auf den ersten Abschnitt schwenkbar ist, wobei die mindestens eine Pedaleinheit mit dem zweiten Abschnitt gekoppelt ist, worin die erste Position in Bezug auf den Strukturpunkt eine erste Winkelposition in Bezug auf den ersten Abschnitt umfasst, und worin die zweite Position in Bezug auf den Strukturpunkt eine zweite Winkelposition in Bezug auf den ersten Abschnitt umfasst.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend eine bogenförmige Spur, die fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, und eine schwenkbare Schnittstelle mit einem ersten Abschnitt, der fest mit dem inneren Strukturpunkt gekoppelt ist, und einem zweiten Abschnitt, der in Bezug auf den ersten Abschnitt schwenkbar ist, worin die mindestens eine Pedaleinheit eine erste Pedaleinheit umfasst, die verschiebbar mit der bogenförmigen Spur gekoppelt ist, und eine zweite Pedaleinheit, die fest mit dem zweiten Abschnitt gekoppelt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, worin das Stellglied einen Elektromotor umfasst.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, worin der erste Betriebszustand ein automatisiertes Antriebssystem umfasst, welches das Fahrzeugfahrverhalten steuert, und worin der zweite Betriebszustand das automatisierte Antriebssystem umfasst, welches das Fahrzeugfahrverhalten nicht steuert.